大豆疫霉根腐病在我国的发生及防治对策

由大豆疫霉根腐病菌Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａｓｏｊａｅ引起的大豆疫霉根腐和茎腐病１９４８年发现于美国印第安纳州,１９５１年俄亥俄州首次报道,此病目前已传播到世界各国大豆产区,是严重影响大豆生产的主要病害之一［１］。鉴于大豆疫霉菌的破坏性和毁灭性,１９８...     

大豆对疫霉根腐病抗病性鉴定方法

应用下胚轴伤口接种方法鉴定８５份大豆种质对大豆疫霉菌１号生理小种的抗病性,在两次鉴定中有９５．２９％的大豆品种（系）表现一致的抗病或感病反应。本方法所获鉴定结果稳定可靠,利用注射器接种可以极大地提高工作效率,建议作为我国鉴定大豆种质资源对大豆疫霉根腐病抗病性的基本方法。     

禾谷镰孢荧光定量检测体系的建立及其在玉米苗枯病上的应用

为实现对田间土壤中禾谷镰孢Fusarium graminearum的定量检测,本研究构建了土壤含菌量与玉米苗枯病病情指数的回归模型。基于禾谷镰孢甾醇14α-去甲基化酶基因CYP51C序列,设计特异性引物HQ1-F/HQ1-R,利用引物建立实时荧光定量PCR(RT-q PCR)体系,选取4个玉米自交系品种进行室内苗枯病接种试验,调查其病情指数,利用RT-qPCR体系检测土壤禾谷镰孢含菌量,并对病情指数和土壤禾谷镰孢含菌量进行回归。结果表明,仅禾谷镰孢扩增出目的条带并且可从多种病原菌土壤中检测出。RT-qPCR的熔解曲线具有单一吸收峰,扩增曲线的循环阈值与模板浓度呈良好的线性关系,扩增效率为104.7%,标准曲线为y=-3.2137x+34.9560(R~2=0.9968),最低可检测到1 pg/μL的DNA。随着土壤禾谷镰孢接菌量的增加,单位土壤禾谷镰孢含菌量呈线性增加,即y=13.603x-85.370(R~2=0.9998)。4个玉米品种的病情指数与土壤禾谷镰孢含菌量的回归曲线分别为y=0.0789x+22.0590(R~2=0.7949)、y=0.0304x+7.8686(R~2=0.9579)、y=0.0458x+23.7540(R~2=0.5420)、y=0.0471x+32.0760(R~2=0.6753)。     

我国玉米穗腐病致病镰孢种群及禾谷镰孢复合种的鉴定

为阐明中国玉米镰孢穗腐病的主要致病镰孢菌种类及其分布特征,采用形态学、培养特征及特异性分子鉴定方法,对采集自我国18省100个县的玉米籽粒样品进行分离鉴定,并通过TEF-1α基因序列测定解析禾谷镰孢复合种的构成.结果表明,在我国引起玉米穗腐病的主要致病菌为镰孢菌,分离频率为56.0%,其次还有青霉菌、曲霉菌、木霉菌等.138个镰孢菌分离物中鉴别出7个种及复合种,其中拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides(56.5%)和禾谷镰孢复合种F.graminearum species complex(37.7%)为广泛分布的优势致病种类,其余为黄色镰孢菌F.culmorum(2.2%)、层出镰孢菌F.proliferatum(1.5%)、尖镰孢复合种F.oxysporum species complex(0.7%)、茄镰孢复合种F.solani species complex(0.7%)和亚粘团镰孢菌F.subglutinans(0.7%).在禾谷镰孢复合种中鉴定出3个独立种:广泛分布的禾谷镰孢菌F.graminearum sensu stricto(59.6%)、分布在云南、贵州及陕西商洛等南方生态区的南方镰孢菌F.meridionale(25.0%)和分布在内蒙古、吉林、山西、河北及北京等北方生态区的布氏镰孢菌F.boothii(11.5%).     

玉米中QM同源基因的克隆及其差异表达分析

利用cDNA-AFLP技术和5'' RACE技术在玉米自交系黄早四Ht2上分离并克隆了QM（编码核糖体蛋白L10）同源基因(命名为ZmQM)。其cDNA全长为967 bp, 开放阅读框为738 bp,。该基因编码245个氨基酸的ZmQM蛋白,分子量为27.78 kD, 等电点(pI)为10.69, 预测含蛋白酶C磷酸化位点、N-酰基化位点和酰胺化等位点。玉米ZmQM蛋白与包括人类等l3个物种QM蛋白的同源性比较发现, 氨基酸序列相似性为66%~92%。RT-PCR分析表明, 在接种玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum) 1号小种12 h后, 黄早四Ht2中ZmQM基因表达量较黄早四中明显上调,推测ZmQM基因可能参与黄早四Ht2对玉米大斑病菌1号小种的抗性反应。     

玉米穗腐病样品中黄色镰孢的分离鉴定及rDNA-ITS序列分析

为了明确甘肃玉米穗腐病的病原菌,于2009年9月在甘肃省四大生态区采集玉米穗腐病样品,以组织分离法进行病原物的分离培养,对分离得到的镰孢菌菌落进行纯化和单孢分离后,以形态学为基础,参照Leisle分类系统进行鉴定。结果表明,分离到271株镰孢菌菌株中有105株经形态学鉴定为黄色镰孢,占分离镰孢菌的38.7%。分析发现黄色镰孢种群数量随采样区而异,陇东和陇南地区采集的样品中分离频率分别为52.0%,55.4%,本研究充分证明了黄色镰孢是甘肃省陇东和陇南地区玉米穗腐病的优势病原菌。按照柯赫氏法则用混合菌株接种法对沈单16和金穗96832进行致病性测定,证实了黄色镰孢对玉米果穗的致病性。随机选取3株黄色镰孢菌株进行rDNA-ITS基因序列分析,将PCR产物回收测序后在GenBank 上比对,菌株3-1-1与GenBank 中登记的黄色镰孢菌株K1004和K216、6-4-1和21-2-1与黄色镰孢菌株CBS122.73亲缘关系最近,同源性达99%。利用DNAStar 软件绘制其系统发育树状图,结果表明,菌株3-1-1与K1004和K216、菌株6-4-1和21-2-1与CBS122.73位于系统发育树的同一分支,聚为一类,与形态学的鉴定结果一致。     

菜豆种子普通细菌性疫病菌检测

 由Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli和Xanthomonas fuscans subsp. fuscans引起的菜豆普通细菌性疫病是严重影响菜豆生产的限制因子之一,可造成严重的产量和品种损失。染菌种子是病原菌传播的主要途径。本研究对5个菜豆主要产区的60份菜豆种子样品进行普通细菌性疫病菌检测。在MT选择性培养基上有36份种子样品浸提液检测到目标病原菌, 种子样品带菌量为2.49×10²~5.20×10⁷ CFU/粒。选择36个分离物接种感病品种“英国红”植株,所有分离物均引起接种植株发病。特异PCR检测结果表明,有20个分离物为X. fuscans subsp. fuscans,16个分离物为X. axonopodis pv. phaseoli。试验结果表明,我国一些菜豆主产区商业种植和研究用种子多数污染普通细菌性疫病菌,建议建立无菌种子生产区和加强种子管理,以有效控制病害发生。     

轮枝镰孢SSR标记开发及在玉米分离群体遗传多样性分析中的应用

【目的】开发轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）的SSR标记,为轮枝镰孢遗传多样性研究提供技术支持。【方法】利用Fastpcr在轮枝镰孢基因组中查找符合条件的SSR位点,采用Primer5.0软件设计引物,利用NTSYS及Popgene分析来自玉米的轮枝镰孢单孢分离物群体的PCR扩增结果。【结果】共设计有效扩增SSR引物158对,经筛选,109对（69.0%）可扩增出2条及以上的条带,其中55对引物（34.8%）多态性较好,可扩增出3条及以上的条带。从11条已组装的轮枝镰孢染色体上各选出2对多态性引物,计22对引物,对66株轮枝镰孢玉米分离物进行扩增,共获得125个等位变异,变异范围为2-11个,平均为5.68个。轮枝镰孢玉米分离物之间Nei’s基因多样性指数为0.1139-0.8687,平均为0.6199,表现出较高的遗传多样性。【结论】基于轮枝镰孢基因组序列开发的SSR标记具有很好的多态性,可用于轮枝镰孢的遗传多样性分析。用22对SSR引物扩增,以遗传相似系数0.3进行划分,可将66株轮枝镰孢玉米分离物分为3群;中国轮枝镰孢玉米分离物的遗传多样性与地理分布无相关性。     

基于细胞色素氧化酶基因和激发素基因的大豆疫霉菌特异性PCR引物

引起大豆疫霉根腐病的大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)是危害大豆的破坏性病原菌之一,也是我国重要的检疫性植物病原菌。简单、快速、准确的鉴定和检测技术是阻止大豆疫霉菌传入和病害早期诊断的有效工具。本研究从大豆疫霉菌细胞色素氧化酶基因Ⅱ(coxⅡ)序列和两个激发素(elicitin)家族基因EST序列中开发了3对大豆疫霉菌特异引物:Cox3-F/Cox3-R、PSEL1-F/PSEL1-R和PSEL2-F/PSEL2-R。这3对引物在大豆疫霉菌中分别扩增出450、289bp和370bp的特异性片段,其检测大豆疫霉菌基因组DNA的灵敏度分别为20、2pg/μL和2pg/μL。3对引物能够有效检测大豆疫霉菌侵染的大豆病株,可以用于病害诊断和鉴别。     

六种重要玉米病害病原名称的厘定

真菌、细菌、病毒等引起的病害是玉米生产的重要威胁。在中国,玉米种植地域广,种植区生态类型多,病害种类复杂,常见病害有30余种。中国的玉米病害研究历史不足百年,从事研究的专业人员也较少,导致玉米病害知识的传播受到一定影响,其表现之一就是我国在一些玉米病害病原名称的采用上存在明显混乱,已被弃用的旧病原名称还在普遍应用。这种现状影响了玉米病害科学研究信息在国内和国际上的正常交流。本文梳理了瘤黑粉病、丝黑穗病、红叶病、北方炭疽病、圆斑病、黑束病6种玉米病害病原学名的历史变迁,重点结合近年在形态学和分子系统分类学等方面的研究进展,明确了这6种病害病原在目前应该采用的正确名称。(1)玉米瘤黑粉病病原无论是形态学和分子生物学都有别于Ustilago属物种的特征,已恢复其名称为1912年命名的Mycosarcoma maydis(DC.)Bref.(玉蜀黍瘿黑粉菌),曾被广为采用的Ustilago maydis(DC.)Corda(玉蜀黍黑粉菌)成为异名;(2)基于Sporisorium属与Sphacelotheca在寄主科选择上的差异以及对玉米丝黑穗病致病菌的形态学、寄主病害特征和多基因序列分析的结果,Sporisorium reilianum(J.G.Kühn)LangdonFullerton.(丝孢堆黑粉菌)被确定为玉米丝黑穗病病原的正确名称,而Sphacelotheca reiliana(J.G.Kühn)Clinton成为异名之一。由于Sporisorium reilianum种内存在对玉米和高粱的致病性分化,玉米致病菌又可称为Sporisoriumreilianum f.sp.zeae(丝孢堆黑粉菌玉米专化型);(3)普遍认为大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf virus,BYDV)引起玉米红叶病,但近年通过对致病病毒的测序,明确了多种病毒和株系是该病的病原。在中国,引起玉米红叶病的为马铃薯卷叶病毒属(Polerovirus)的小麦黄矮病毒-GPV(Wheat yellow dwarf virus-GPV)和玉米黄矮病毒-RMV(Maize yellow dwarf virus-RMV);(4)尽管在形态学方面有许多相似性,但通过多基因序列的比较研究,证明Kabatiella属完全有别于Aureobasidium属,因此,玉米北方炭疽病病原的学名应该采用Kabatiella zeae Narita et Hiratsuka(玉蜀黍球梗孢),Aureobasidium zeae(Narita et Hiratsuka)Dingley作为异名处理;(5)分生孢子呈蠕孢状的真菌经历了数次属的变化,但形态学、基因序列信息、生活史、次生代谢物等特征的研究表明,引起玉米圆斑病的病原Bipolaris zeicola(G.L.Stout)Shoemaker(玉米生平脐蠕孢)是一个独立的物种,其无性态名称的保留得到了国际真菌命名委员会的同意;(6)对物种名称Cephalosporium acremonium的长期混乱使用使得其已经失去了纯粹种的含义,而Acremonium拥有150余个种并对应多个有性态属,已经成为了一个庞杂属。大量的分子生物学特征研究揭示了Acremonium属的异质性,以分子特征和形态学结合的方法,重新划分和新建了相关的属,Sarocladium strictum(W.Gams)Summerbell(直帚枝杆孢)成为了玉米黑束病病菌的新种名,而Cephalosporium acremonium Corda和Acremonium strictum Gams是其异名。